Co-So-Ky-Thuat-Dien__C10_4.-Su-Truyen-Nhiet-O-Che-Do-Xac-Lap_Nxcuong - [Cuuduongthancong.com].Pdf

cơ sở kỹ thuật điện,dhbkhcm Page 1 1 BMTBD LT KCD nxcuong 2 BMTBD LT KCD nxcuong Sự truyền nhiệt (sự trao đổi nhiệt) Các dạng truyền nhiệt cơ bản là dẫn nhiệt, trao đổi nhiệt đối lưu và trao đổi nhiệt[.]

.c om ng co ng th an BMTBD-LT KCD-nxcuong du o Sự truyền nhiệt (sự trao đổi nhiệt) cu u Các dạng truyền nhiệt dẫn nhiệt, trao đổi nhiệt đối lưu trao đổi nhiệt xạ 1/ Dẫn nhiệt trình trao đổi nhiệt phần vật thể hay vật thể có nhiệt độ khác chúng tiếp xúc với 2/ Trao đổi nhiệt đối lưu trình trao đổi nhiệt nhờ chuyển động vùng chất lỏng chất khí có nhiệt khác Sự tỏa nhiệt đối lưu - trường hợp đặc biệt trao đổi nhiệt đối lưu trình trao đổi nhiệt bề Page mặt vật1rắn với chất lỏng chất khí chuyển động BMTBD-LT KCD-nxcuong CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Sự truyền nhiệt (sự trao đổi nhiệt) 3/ Trao đổi nhiệt xạ trình trao đổi nhiệt dạng tia nhiệt vật thể phát nóng xạ môi trường xung quanh : tia sáng, tia hồng ngoại co ng c om Trong thực tế ba dạng trao đổi nhiệt xảy đồng thời có ảnh hưởng lẫn gọi trao đổi nhiệt hỗn hợp Ta cần xét xem dạng trao đổi nhiệt bản, ảnh hưởng dạng cịn lại tính đến cách dựa vào hệ số hiệu chỉnh ng th an BMTBD-LT KCD-nxcuong du o Sự truyền nhiệt qua vách cách điện chế độ xác lập Ở chế độ xác lập, xét vật thể dẫn điện có nhiệt lượng Q truyền thẳng góc qua vách cách điện có tiết diện S khơng có nguồn nhiệt nội tại: cu u Vật thể Vật thể dẫn điện cách điện Q S Các định nghĩa T  dQ dt T  T / S nhiệt thông, nghĩa công suất truyền nhiệt mật độ nhiệt thông Nếu P công suất tổn hao vật thể Page  ΦT=P chế độ xác lập nhiệt BMTBD-LT KCD-nxcuong CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Phương trình truyền nhiệt Fourrier Phương trình truyền nhiệt Fourrier: ΦT  T   S  S x x c om Nhiệt thơng truyền thẳng góc qua tiết diện S tỷ lệ với gradient nhiệt độ vị trí x Dấu trừ nhiệt thơng truyền từ nơi có nhiệt độ cao sang nơi có nhiệt độ thấp co ng λ, [W/(moC)] hệ số dẫn nhiệt hay độ dẫn nhiệt Ví dụ hệ số dẫn nhiệt đồng PVC 385 0,16 W/(moC) ng th an BMTBD-LT KCD-nxcuong du o Sự truyền nhiệt qua lớp cách điện phẳng cu u Xét truyền nhiệt theo phương x qua vách phẳng có tiết diện S, bề dày , giới hạn mặt phẳng song song 1 2 T d S dx S x Giải phương trình truyền nhiệt Fourrier:  T   δ  1 2 x d   T  dx S x = 0,  = 1  T x  1 S x = ,  =  Page   1     T   T R T S BMTBD-LT KCD-nxcuong CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Sự truyền nhiệt qua lớp cách điện phẳng 1   1     T   T RT S 1 2  T RT S x δ 2  [ C/W]: nhiệt trở dẫn nhiệt qua vách cách điện  S có bề dầy , tiết diện S hệ số dẫn nhiệt  c om RT  T co ng  = 1 - 2 : độ chênh nhiệt ng th an BMTBD-LT KCD-nxcuong du o Sự truyền nhiệt qua lớp cách điện phẳng   T RT S T  RT 2 cu u   1    T 1 Phương trình  = TRT định luật Ohm truyền nhiệt, tương tự với định luật Ohm mạch điện Ở ta có tương tự hai đại lượng nhiệt đại lượng điện Đại lượng nhiệt, đơn vị Đại lượng điện, đơn vị Nhiệt lượng, W.s Điện lượng, A.s Nhiệt thơng, W Dịng điện, A Mật độ nhiệt thông, W/m2 Hệ số dẫn nhiệt, W/m0C Độ chênh nhiệt, 0C Nhiệt trở, 0C/W Nhiệt dung, W.s/ 0C Mật độ dòng điện, A/m2 Điện dẫn suất, 1/m Page 4Điện áp, V Điện trở,  Điện dung, F BMTBD-LT KCD-nxcuong CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Sự truyền nhiệt qua nhiều lớp cách điện phẳng Nếu nhiệt lượng truyền qua nhiều vách phẳng sát tiết diện S có bề dầy i hệ số dẫn nhiệt i nhiệt trở tổng tổng nhiệt trở: c om i  S i i co ng RT  ng th an BMTBD-LT KCD-nxcuong du o Sự truyền nhiệt qua vách trụ cu u Xét dây dẫn tròn, chiều dài l, bán kính dây dẫn R1, bán kính kể cách điện R2; hệ số dẫn nhiệt lớp cách điện ; nhiệt độ phần dẫn điện 1, nhiệt độ bề mặt lớp cách điện 2 Xét l >> R1, R2 nhiệt truyền theo hướng ngang trục (hướng kính) A-A dr A R1 R2 r 1 A 2 l Page 10 BMTBD-LT KCD-nxcuong CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Sự truyền nhiệt qua vách trụ A A Xét nhiệt lượng truyền qua mặt trụ bán kính r, ta có phương trình truyền nhiệt Fourrier: 2 d d S   2 rl dr dr  d 1      T 2 l   R2  R1  d  T dr 2 l r A-A dr R1 R2 R dr  T ln r 2 l R1   1    T RT r 1 2 c om T   l T : nhiệt thông đoạn chiều dài ống l 2l ln R2 R1 nhiệt trở đoạn chiều dài ống l ng co RT  11 ng th an BMTBD-LT KCD-nxcuong Sự truyền nhiệt qua vách trụ du o A A Xét ống trụ có chiều dài đơn vị cu u A-A   1     T1 R T1 T1  RT1  T l 2 dr R2 nhiệt thông đơn vị chiều dài ống ln R2 R1 R1 r 1 2 nhiệt trở đơn vị chiều dài ống Page 12 BMTBD-LT KCD-nxcuong CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Sự truyền nhiệt qua vách trụ A A l 2  Ri 1 Ri i i co ng RT1  ln c om Trường hợp thành ống bao gồm nhiều lớp cách điện có hệ số dẫn nhiệt i: 13 ng th an BMTBD-LT KCD-nxcuong du o Quá trình tỏa nhiệt từ bề mặt vật thể phát nóng mơi trường xung quanh cu u Nhiệt lượng truyền tới mặt lớp cách điện tỏa nhiệt môi trường xung quanh tỏa nhiệt đối lưu xạ theo phương trình cân nhiệt Newton chế độ xác lập:     RT  kT S T kT S  T RT nhiệt trở ứng với tỏa nhiệt từ bề mặt vật thể môi trường chung quanh T: nhiệt thông bề mặt tỏa nhiệt, với tổn hao công suất vật dẫn điện bỏ quaPage tổn hao7công suất vách cách điện kT: hệ số tỏa nhiệt (do đối lưu xạ) 14 BMTBD-LT KCD-nxcuong CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt